JP2006293373A - 液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】行列形態に配列され、第1及び第2副画素を含む複数の画素を有する液晶表示装置において、前記各副画素は、第1及び第2副画素電極と、第1及び第2維持電極と、第1及び第2スイッチとを有し、前記第1及び第2スイッチは、第1及び第2ゲート電極と、前記各々のスイッチの第1及び第2ソース電極と、前記第1及び第2副画素電極に連結されている前記各々のスイッチの第1及び第2ドレイン電極とを有し、第1の所定の電圧が前記第1副画素電極に印加され、第2の所定の電圧が前記第2副画素電極に印加される。
【選択図】 図6
Description
垂直配向モードの液晶表示装置において、広視野角を実現するための手段としては、電界生成電極に切開部を形成する方法、及び電界生成電極上に突起を形成する方法などがある。切開部及び突起によって液晶分子の傾斜方向を決定することができるので、これらを使用して液晶分子の傾斜方向を多様な方向に分散させることによって、基準視野角を広くすることができる。
側面視認性を改善するために、一つの画素を二つの副画素に分割して、二つの副画素を容量性結合させた後、一方の副画素には電圧を直接印加し、他方の副画素には容量性結合による電圧下降を起こさせて、二つの副画素の電圧を異ならせることによって、透過率を異ならせる方法が提示された。
前記第1及び第2ドレイン電極は、前記第1及び第2維持電極と重なり、前記第1ドレイン電極と前記第1維持電極との重なり面積は、前記第2ドレイン電極と前記第2維持電極との重なり面積より大きいことが好ましい。
前記第1及び第2ゲート電極にゲート信号を各々伝達する第1及び第2ゲート線と、前記第1及び第2ソース電極にデータ電圧を各々伝達するデータ線とをさらに有することが好ましい。
前記第1及び第2ゲート線に印加されるゲート信号の時期は互いに異なることが好ましい。
前記ゲート信号を前記第1及び第2ゲート電極に伝達するゲート線と、前記データ電圧を前記第1及び第2ソース電極に伝達する第1及び第2データ線とをさらに有することが好ましい。
前記ゲート信号を前記第1及び第2ゲート電極に伝達するゲート線と、前記データ電圧を前記第1及び第2ソース電極に伝達するデータ線をさらに有することが好ましい。
前記第1及び第2維持電極は、前記第1及び第2ドレイン電極と各々重なり、物理的電気的に互いに分離されていることが好ましい。
前記第1及び第2副画素電極に印加されるデータ電圧の大きさは互いに異なることが好ましい。
前記第1スイッチは第1薄膜トランジスタであり、前記第2スイッチは第2薄膜トランジスタであり、前記第1薄膜トランジスタのチャンネルの幅とチャンネルの長さの比は、前記第2薄膜トランジスタのチャンネルの幅とチャンネルの長さの比より大きいことが好ましい。
前記第1副画素電極の面積は前記第2副画素電極の面積より大きいことが好ましい。
前記第2副画素に連結される第2ゲート線をさらに有し、前記第2副画素は、前記第1データ線に連結されることが好ましい。
前記第1副画素は、前記第1ゲート線及び前記第1データ線に連結される第1スイッチング素子と、該第1スイッチング素子及び第1ストレージキャパシタに連結される第1液晶キャパシタとを有し、前記第2副画素は、前記第2ゲート線及び前記第1データ線に連結される第2スイッチング素子と、該第2スイッチング素子に連結され、前記第1液晶キャパシタより容量が小さい第2液晶キャパシタと、前記第2スイッチング素子に連結され、前記第1ストレージキャパシタより容量が小さい第2ストレージキャパシタとを有することが好ましい。
前記第2副画素に連結される第2データ線をさらに有し、前記第2副画素は、前記第1ゲート線に連結されることが好ましい。
前記第1副画素は、前記第1ゲート線及び前記第1データ線に連結される第1スイッチング素子と、該第1スイッチング素子に連結される第1液晶キャパシタと、前記第1スイッチング素子に連結される第1ストレージキャパシタとを有し、前記第2副画素は、前記第1ゲート線及び前記第2データ線に連結される第2スイッチング素子と、該第2スイッチング素子に連結され、前記第1液晶キャパシタより容量が小さい第2液晶キャパシタと、前記第2スイッチング素子に連結され、前記第1ストレージキャパシタより容量が小さい第2ストレージキャパシタとを有することが好ましい。
前記第2スイッチング素子に各々連結される複数の第2ゲート線をさらに有し、前記第2スイッチング素子のうちの一つは、前記第1データ線のうちの一つに連結されることが好ましい。
前記第2スイッチング素子に各々連結される複数の第2データ線をさらに有し、前記第2スイッチング素子のうちの一つは、前記第1ゲート線のうちの一つに連結されることが好ましい。
また、二つの副画素の面積を異ならせることによって、側面ガンマ曲線の歪曲を減少させることができ、特に二つの副画素の保持容量を調節することによって、二つの副画素のキックバック電圧を同一にすることができ、これによりフリッカーなどの画質劣化を防止することができるという効果がある。
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体にかけて類似した部分については、同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“直上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の“直上”にあるとする時、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
液晶表示板組立体300は、等価回路で見る時、複数の表示信号線(G1a−Gnb、D1−Dm)、及びこれに連結されていて、ほぼ行列形態に配列されている複数の画素(PX)を含む。反面、図5に示したように、液晶表示板組立体300は、構造で見る時、互いに対向する下部及び上部表示板100、200、及びこれらの間に挿入されている液晶層3を含む。
表示信号線(G1a−Gnb、D1−Dm)は、下部表示板100に形成されていて、ゲート信号(走査信号ともいう)を伝達する複数のゲート線(G1a−Gnb)及びデータ信号を伝達するデータ線(D1−Dm)を含む。ゲート線(G1a−Gnb)は、ほぼ行方向にのびていて、互いにほぼ平行であり、データ線(D1−Dm)は、ほぼ列方向にのびていて、互いにほぼ平行である。
各画素(PX)は、一対の副画素(PXa、PXb)を含み、各副画素(PXa、PXb)は、ゲート線(GLa、GLb)及びデータ線(DL)に連結されているスイッチング素子(Qa、Qb)、これに連結されている液晶キャパシタ(liquid crystal capacitor)(CLCa、CLCb)、そしてスイッチング素子(Qa、Qb)及び維持電極線(SL)に連結されているストレージキャパシタ(storage capacitor)(CSTa、CSTb)を含む。
液晶キャパシタ(CLC)は、下部表示板100の副画素電極(PE)及び上部表示板200の共通電極(CE)を二つの端子とし、二つの電極(PE、CE)の間の液晶層3は誘電体として機能する。副画素電極(PE)は、スイッチング素子(Q)に連結され、共通電極(CE)は、上部表示板200の全面に形成されていて、共通電圧Vcomの印加を受ける。図5とは異なって、共通電極(CE)が下部表示板100に形成される場合もあり、この時には、二つの電極(PE、CE)のうちの少なくとも一つが線状または棒状に形成されることができる。
データ駆動部500は、液晶表示板組立体300のデータ線(D1−Dm)に連結されて、階調電圧生成部800からの二つの階調電圧の集合のうちの一つを選択し、選択された階調電圧の集合に属する一つの階調電圧をデータ電圧として画素に印加する。しかし、階調電圧生成部800が階調全体に対する電圧を提供せずに基準階調電圧のみを提供する場合、データ駆動部500は、基準階調電圧を分圧して階調全体に対する階調電圧を生成して、この中からデータ電圧を選択する。
信号制御部600は、ゲート駆動部400及びデータ駆動部500などの動作を制御する。
図6は本発明の一実施形態による液晶表示装置の下部表示板の配置図であり、図7は本発明の一実施形態による液晶表示装置の上部表示板の配置図であり、図8は図6の下部表示板及び図7の上部表示板を含む液晶表示板組立体の配置図である。図9及び図10は各々図8の液晶表示板組立体のVII−VII線、及びVIII−VIII’線、VIII’−VIII’’線に沿った断面図である。
まず、図6、図8乃至図10を参照して、下部表示板100について詳細に説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板110上に、複数対の第1及び第2ゲート線(gate line)121a、121b及び複数の維持電極線(storage electrode lines)131が形成されている。
維持電極線131は、主に横方向にのびていて、第2ゲート線121bより第1ゲート線121aに近く、複数の維持電極133を含む。維持電極133は、ほぼ長方形で、維持電極線131に対称である。しかし、維持電極133をはじめとする維持電極線131の形状及び配置は、多様に変更することができる。維持電極線131には、上部表示板200の共通電極(common electrode)270に印加される共通電圧(common voltage)などの所定の電圧が印加される。
しかし、ゲート線121a、121b及び維持電極線131は、物理的性質が異なる二つの導電膜(図示せず)を含む多重膜構造からなることもできる。この時、このうちの一つの導電膜は、ゲート線121a、121b及び維持電極線131の信号遅延や電圧降下を減少させることができるように、低い比抵抗(resistivity)の金属、例えばアルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなる。
ゲート線121a、121b及び維持電極線131上には、窒化ケイ素(SiNx)などからなるゲート絶縁膜(gate insulating layer)140が形成されている。
ゲート絶縁膜140上には、水素化非晶質シリコン(hydrogenated amorphous silicon)(非晶質シリコンは略してa−Siとする)または多結晶シリコン(polysilicon)などからなる複数の島型の半導体154a、154b、156a、157aが形成されている。半導体154a、154bは、各々ゲート電極124a、124b上に位置する。
半導体154a、154b、156a、157a及び抵抗性接触部材163a、163b、165a、165b、166aの側面も、基板110の表面に対して傾いていて、その傾斜角は30〜80゜である。
データ線171は、主に縦方向にのびていて、ゲート線121a、121b及び維持電極線131と交差してデータ電圧(data voltage)を伝達する。各データ線171は、第1及び第2ゲート電極124a、124bに向かって各々のびた複数の第1及び第2ソース電極(source electrode)173a、173bと他の層または外部装置との接続のために、幅が拡張されている端部179を含む。
第1、第2ゲート電極124a、124b、第1、第2ソース電極173a、173b、及び第1、第2ドレイン電極175a、175bは、半導体154a、154bと共に第1、第2薄膜トランジスタ(Qa、Qb)を構成し、薄膜トランジスタ(Qa、Qb)のチャンネルは、第1、第2ソース電極173a、173b及び第1、第2ドレイン電極175a、175bの間の半導体154a、154bに形成される。
データ線171及びドレイン電極175a、175bの側面も、ゲート線121a、121b及び維持電極線131と同様に傾いていて、その傾斜角は各々約30〜80゜の角度である。
保護膜180上には、第1及び第2副画素電極(subpixel electrode)190a、190bを含む複数の画素電極(pixel electrode)190、遮蔽電極(shielding electrode)88a、及び複数の接触補助部材(contact assistant)81a、81b、82が形成されている。これらは、ITOまたはIZOなどの透明導電物質やアルミニウム、銀またはその合金などの反射性金属からなる。
一例として、第2副画素電極190bは、第1副画素電極190aに比べて高い電圧の印加を受けて、第1副画素電極190aより面積が小さい。
また、上述説明したように、各副画素電極190a、190b及び共通電極270は、液晶キャパシタ(CLCa、CLCb)を構成して、薄膜トランジスタ(Qa、Qb)がターンオフされた後にも印加された電圧を維持し、電圧維持能力を強化するために、液晶キャパシタ(CLCa、CLCb)と並列に連結されたストレージキャパシタ(CSTa、CSTb)は、第1及び第2副画素電極190a、190b及びこれに連結されているドレイン電極175a、175bの拡張部177a、177bと維持電極133との重畳などによって形成される。
一つの画素電極190を構成する一対の第1及び第2副画素電極190a、190bは、間隙(gap)94を間に置いて互いに噛み合っていて、画素電極190の外側境界はほぼ四角形である。第2副画素電極190bは、ほぼ回転した等辺台形であって、下辺が台形にへこんでいて、大部分が第1副画素電極190aで囲まれている。第1副画素電極190aは、左側辺で互いに連結されている上部、下部、及び中央台形部からなる。第1副画素電極190aは、上部台形部の上辺及び下部台形部の下辺から右側辺に向かってのびた切開部95a、95b、95cを有している。切開部95a、95bの間にゲート線121aが通過する。
以下では、説明の便宜のために、間隙94も切開部と表現する。切開部92、94、95a、95b、95cは、維持電極線131に対してほぼ反転対称(inversion symmetry)をなしていて、これらはゲート線121a、121bに対して約45°の角度をなして互いに垂直にのびている。画素電極190は、これら切開部92、94、95a、95b、95cによって複数の領域(domain)に分割される。
また、第1副画素電極190aは、第1及び第2ゲート線121a、121bと重畳し、第2副画素電極190bは、第1ゲート線121aと重畳して、第1ゲート線121aは、画素電極190の上半部中心付近を通過する。
遮蔽電極88aは、共通電圧Vcomの印加を受けて、データ線171及び画素電極190の間、そしてデータ線171及び共通電極270の間で形成される電界を遮断して、画素電極190の電圧歪曲及びデータ線171が伝達するデータ電圧の信号遅延を減少させる。
それだけでなく、画素電極190及び遮蔽電極88aが同一層に形成されるため、これらの間の距離が一定に維持されて、これによりこれらの間の寄生容量が一定になる。この時、開口率の低下が最少になるように、遮蔽電極88a及び画素電極190の間の距離を最少にするのが好ましい。
しかし、このような遮蔽電極88aは必要に応じて省略することもできる。
画素電極190、遮蔽電極88a、接触補助部材81a、81b、82、及び保護膜180上には、液晶層3を配向する配向膜11が塗布されている。配向膜11は、水平配向膜でありうる。
透明なガラスなどからなる絶縁基板210上に、光漏れを防止するためのブラックマトリックスという遮光部材220が形成されている。遮光部材220は、画素電極190と対向して、画素電極190とほぼ同一な形状の複数の開口部225を有している。これとは異なって、遮光部材220は、データ線171に対応する部分及び薄膜トランジスタ(Qa、Qb)に対応する部分からなることもできる。しかし、遮光部材220は、画素電極190及び薄膜トランジスタ(Qa、Qb)の付近での光漏れを遮断するために、多様な形状からなることができる。
色フィルタ230及び遮光部材220上には、色フィルタ230が露出されるのを防止して、平坦面を提供するための蓋膜250が形成されている。
蓋膜250上には、ITO、IZOなどの透明な導電体などからなる共通電極270が形成されている。
一組の切開部73〜76bは、一つの画素電極190と対向していて、中央切開部73、74、上部切開部75a、76a、及び下部切開部75b、76bを含む。切開部73〜76bは、隣接した画素電極190の切開部92〜95cの間、及び周縁切開部95a〜95c及び画素電極190の角の間に配置されている。また、各切開部73〜76bは、画素電極190の切開部92〜95cと平行にのびた少なくとも一つの斜線部を含む。
上部及び下部切開部75a〜76bは、画素電極190のほぼ右側辺から下側または上側辺に向かってのびた斜線部、そして斜線部の各端部から画素電極190の辺に沿って辺と重畳しながらのびて、斜線部と鈍角をなしている横部及び縦部を含む。
切開部73〜76bの斜線部には、三角形のノッチ(notch)が形成されている。このようなノッチは、四角形、台形、または半円形からなることができ、膨らむように、またはへこむように形成することもできる。このようなノッチは、切開部73〜76bに対応する領域の境界に位置する液晶分子3の配向方向を決定する。
切開部73〜76bの数は設計要素によって変化し、遮光部材220が切開部73〜76bと重畳して、切開部73〜76b付近の光漏れを遮断することができる。
共通電極270及び蓋膜250上には、液晶層3を配向する配向膜21が塗布されている。配向膜21は水平配向膜でありうる。
液晶層3は、負の誘電率異方性を有し、液晶層3の液晶分子は、電界が生成されない状態でその長軸が二つの表示板の表面に対して垂直に配向されている。
これにより、電界は、表示板100、200の表面に垂直な方向に対して傾いた方向を指す。液晶分子は、電界に応答してその長軸が電界の方向に対して垂直をなすように方向を変化させようとするが、この時、切開部92〜95c、73〜76b及び画素電極190の辺付近の電界は、液晶分子の長軸方向と平行でなく一定の角度をなすので、液晶分子の長軸方向及び電界がなす平面上で移動距離が短い方向に液晶分子が回転する。したがって、一つの切開部の集合92〜95c、73〜76b及び画素電極190の辺は、画素電極190上に位置した液晶層3部分を液晶分子の傾斜方向が異なる複数のドメインに分割し、これにより基準視野角が拡大される。
少なくとも一つの切開部92〜95c、73〜76bは、突起や陥没部に代替することができ、切開部92〜95c、73〜76bの形状及び配置は変更することができる。
信号制御部600は、外部のグラフィック制御機(図示せず)から入力画像信号(R、G、B)及びその表示を制御する入力制御信号、例えば垂直同期信号(Vsync)及び水平同期信号(Hsync)、メインクロック信号(MCLK)、データイネーブル信号(DE)などの提供を受ける。信号制御部600は、入力画像信号(R、G、B)及び入力制御信号に基づいて画像信号(R、G、B)を液晶表示板組立体300の動作条件に合うように適切に処理して、ゲート制御信号(CONT1)及びデータ制御信号(CONT2)などを生成した後、ゲート制御信号(CONT1)をゲート駆動部400に出力し、データ制御信号(CONT2)及び処理した画像信号データ(DAT)をデータ駆動部500に出力する。
データ制御信号(CONT2)は、一つの画素行のデータ伝送を知らせる水平同期開始信号(STH)、データ線(D1−Dm)に当該データ電圧の印加を指示するロード信号(LOAD)、及びデータクロック信号(HCLK)を含む。データ制御信号(CONT2)は、また、共通電圧Vcomに対するデータ電圧の極性(以下、“共通電圧に対するデータ電圧の極性”は略して“データ電圧の極性”とする)を反転させる反転信号(RVS)を含むことができる。
これとは異なって、データ駆動部500ではなく、別個に形成された外部の選択回路(図示せず)で二つの階調電圧の集合のうちのいずれか一つを選択してデータ駆動部500に伝達したり、階調電圧生成部800から値が変化する基準電圧の提供を受けて、データ駆動部500がこれを分圧して階調電圧を形成することもできる。
副画素(PXa、PXb)に印加されたデータ電圧と共通電圧Vcomとの差は、液晶キャパシタ(CLC)の充電電圧、つまり画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさによってその配向が異なって、これにより液晶層3を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、表示板100、200に付着された偏光子(図示せず)によって光の透過率の変化として現れる。
これに加えて、第1及び第2副画素(PXa、PXb)に印加されるゲート信号を異ならせることもできる。一例として、ゲートオン電圧(Von)の大きさを異なるようにしてΔVgを調節することによって、キックバック電圧(Vka、Vkb)の大きさを同一にすることもできる。このように第1及び第2副画素(PXa、PXb)のキックバック電圧(Vka、Vkb)の大きさを同一にすることによって、画面がちらつくフリッカー(flicker)現象などを防止することができる。
図11は本発明の他の実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図12は本発明の他の実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
本発明の他の実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体301、これに連結されたゲート駆動部403及びデータ駆動部501、データ駆動部501に連結された階調電圧生成部801、そしてこれらを制御する信号制御部601を含む。
表示信号線(G1−Gn、D1−D2m)は、ゲート信号を伝達する複数のゲート線(G1−Gn)及びデータ信号を伝達するデータ線(D1−D2m)を含む。ゲート線(G1−Gn)は、ほぼ行方向にのびていて、互いにほぼ平行であり、データ線(D1−D2m)は、ほぼ列方向にのびていて、互いにほぼ平行である。一つの画素(PX)の両側に各々一つのデータ線(D1−D2m)が配置されている。また、表示信号線は、ゲート線(G1−Gn)及びデータ線(D1−D2m)以外にも、ゲート線(G1−Gn)とほぼ平行にのびた維持電極線を含むことができる。
各画素(PX)は、一対の副画素(PXc、PXd)を含み、各副画素(PXc、PXd)は、各々当該ゲート線(GL)及びデータ線(DLa、DLb)に連結されているスイッチング素子(Qc、Qd)、これに連結された液晶キャパシタ(CLCc、CLCd)、及びストレージキャパシタ(CSTc、CSTd)を含む。
各副画素(PXc、PXd)は、図5に示した副画素と実質的に同一なので、これに対する詳細な説明は省略する。
ゲート駆動部403は、液晶表示板組立体301のゲート線(G1−Gn)に連結されて、外部からのゲートオン電圧(Von)及びゲートオフ電圧(Voff)の組合わせからなるゲート信号をゲート線(G1−Gn)に印加する。
データ駆動部501は、液晶表示板組立体301のデータ線(D1−D2m)に連結されて、階調電圧生成部801からの階調電圧を選択して、データ信号として副画素(PXc、PXd)に印加する。
信号制御部601は、ゲート駆動部403及びデータ駆動部501などの動作を制御する。
図13は本発明の他の実施形態による液晶表示板組立体の配置図であり、図14は図13の液晶表示板組立体のXII−XII線に沿った断面図である。
図13及び図14を参照すれば、本実施形態による液晶表示装置は、下部表示板101、これと対向している上部表示板201、及びこれらの間に挿入されている液晶層3を含む。
透明なガラスなどからなる絶縁基板110上に、複数のゲート線121及び複数の維持電極線131aが形成されている。
ゲート線121は、主に横方向にのびていて、互いに分離されていて、ゲート信号を伝達する。各ゲート線121は、複数のゲート電極124c、124dを構成する複数の突出部と他の層または外部装置との接続のために、面積が拡張されている端部129を含む。
維持電極線131aは、主に横方向にのびていて、維持電極133a、133bを構成する複数の突出部を含む。維持電極133a、133bは、ほぼ長方形で、維持電極線131aに対称である。維持電極133aの面積は、維持電極133bの面積より大きい。
ゲート絶縁膜140上には、水素化非晶質シリコンまたは多結晶シリコンなどからなる複数の島型の半導体154c、154d、156b、157bが形成されている。半導体154c、154dは、各々ゲート電極124c、124d上に位置する。
半導体154c、154d、156b、157b上には、シリサイド(silicide)またはリンなどのn型不純物が高濃度にドーピングされているn+水素化非晶質シリコンなどの物質からなる複数の島型の抵抗性接触部材163c、163d、165c、165d、166b、167が形成されている。抵抗性接触部材163c、165c及び抵抗性接触部材163d、165dは、各々対をなして半導体154c、154d上に位置し、抵抗性接触部材166b、167は、各々半導体156b、157b上に位置する。
データ線171a、171bは、主に縦方向にのびていて、ゲート線121及び維持電極線131aと交差してデータ電圧を伝達する。データ線171a、171bは、ゲート電極124c、124dに向かって各々のびた複数のソース電極173c、173dと他の層または外部装置との接続のために、幅が拡張されている端部179a、179bを含む。
抵抗性接触部材163c、163d、165c、165d、166b、167は、その下部の半導体154c、154d、156b、157b及びその上部のデータ線171a、171b及びドレイン電極175c、175dの間にだけ存在して、接触抵抗を低くする役割を果たす。島型の半導体154c、154dは、ソース電極173c、173d及びドレイン電極175c、175dで覆われずに露出された部分を有し、半導体156b、157bは、ゲート線121及び維持電極線131aの表面のプロファイルをスムーズにして、データ線171a、171b及びドレイン電極175c、175dの断線を防止する。
保護膜180には、ドレイン電極175c、175dの拡張部177c、177d及びデータ線171a、171bの端部179a、179bを各々露出する複数の接触孔185c、185d、182a、182bが形成され、保護膜180及びゲート絶縁膜140には、ゲート線121の端部129を露出する複数の接触孔181が形成されている。
保護膜180上には、第1及び第2副画素電極191a、191bを含む複数の画素電極191、複数の遮蔽電極88b、及び複数の接触補助部材81、82a、82bが形成されている。
データ電圧が印加された副画素電極191a、191bは、共通電極270と共に電場を生成することによって、二つの電極191、270の間の液晶層3の液晶分子の配向を決定する。
遮蔽電極88bは、データ線171a、171b及び画素電極191の間、そしてデータ線171a、171b及び共通電極270の間で形成される電界を遮断して、画素電極191の電圧歪曲及びデータ線171a、171bが伝達するデータ電圧の信号遅延を減少させる。
また、画素電極191及び遮蔽電極88bの短絡を防止するために、これらの間に距離をおかなければならないので、画素電極191がデータ線171a、171b及びゲート線121からさらに遠くなって、これらの間の寄生容量が減少する。
画素電極191、接触補助部材81、82a、82b、及び保護膜180上には、液晶層3を配向する配向膜11が塗布されている。
透明なガラスなどからなる絶縁基板210上に、遮光部材220、複数の色フィルタ230、蓋膜250、及び共通電極270が順次に形成されている。
一組の切開部71〜78bは、一つの画素電極191と対向していて、中央切開部71、72、73a、74a、上部切開部75c、76c、77a、78a、及び下部切開部75d、76d、77b、78bを含む。切開部71〜78bは、画素電極191の左側辺中央、隣接した画素電極191の切開部91〜97bの間、及び周縁切開部97a、97b及び画素電極191の角の間に配置されている。また、切開部72〜78bは、画素電極191の切開部91〜97bと平行にのびた少なくとも一つの斜線部を含む。
中央切開部71は、画素電極191の左側辺に沿って左側辺と重畳しながらのびた縦部、及び縦部の中央から維持電極線131aに沿ってのびた横部を含む。中央切開部72、73aは、維持電極線131aにほぼ沿ってのびた横部、これから維持電極線131aと斜角をなして画素電極191の左側辺に向かってのびた一対の斜線部、及び斜線部の各端部から画素電極191の左側辺に沿って左側辺と重畳しながらのびて、斜線部と鈍角をなしている縦断縦部を含む。中央切開部74aは、画素電極191の右側辺に沿って右側辺と重畳しながらのびた縦部、縦部の各端部から画素電極191の左側辺に向かってのびた一対の斜線部、そして斜線部の各端部から第2副画素電極191bの左側辺に沿って左側辺と重畳しながらのびて、斜線部と鈍角をなしている縦断縦部を含む。
共通電極270及び蓋膜250上には、液晶層3を配向する配向膜21が塗布されている。
表示板101、201の外側面には偏光板12、22が形成されている。
本実施形態の液晶表示装置でも、第1及び第2副画素(PXc、PXd)のキックバック電圧(Vkc、Vkd)の大きさは実質的に同一である。第1及び第2副画素(PXc、PXd)の液晶キャパシタ(CLCc、CLCd)の容量値は第1及び第2副画素電極191a、191bの面積比によって決定され、寄生容量(Cgdc、Cgdd)も設計要素によって決定される。したがって、維持電極133a、133bと各々重畳する第1及び第2ドレイン電極175a、175bの面積を適切に設定することによって、キックバック電圧(Vkc、Vkd)の大きさを同一にすることができる第1及び第2ストレージキャパシタ(CSTc、CSTd)の容量値を形成することができる。このように、第1及び第2副画素(PXc、PXd)のキックバック電圧(Vkc、Vkd)の大きさを同一にすることによって、画面がちらつくフリッカー(flicker)現象などを防止することができる。
上記で説明した図1乃至図10の液晶表示装置に対する多くの特徴が、図11乃至図14の液晶表示装置にも適用される。
図15は本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。
図15には、表示信号線及び一つの画素(PX)の等価回路が示されているが、表示信号線は、図面符号GLで示したゲート線及び図面符号DLで示したデータ線、そしてゲート線(GL)とほぼ平行にのびた一対の第1及び第2維持電極線(SLa、SLb)を含む。
第1及び第2維持電極線(SLa、SLb)は、第1及び第2共通電圧(Vcom1、Vcom2)の印加を受ける。第1及び第2共通電圧(Vcom1、Vcom2)は、高電圧及び低電圧の間をスイングして互いに180度の位相差を有する。ゲート信号によって一つのデータ電圧が各副画素(PXe、PXf)に印加されて充電される。副画素(PXe、PXf)に充電された画素電圧は、各々維持電極線(SLa、SLb)に印加された第1及び第2共通電圧(Vcom1、Vcom2)によって高電圧及び低電圧(または低電圧及び高電圧)に変換されて、互いに異なる電圧になる。このように副画素(PXe、PXf)に互いに異なる画素電圧を印加することによって、側面視認性を向上させることができる。
11、21 配向膜
12、22 偏光版
100、101 下部表示板
110、210 絶縁基板
121a、b ゲート線
124a、b ゲート電極
129a、b ゲート線端部
131 維持電極線
133 維持電極
140 ゲート絶縁膜
154、156、157 半導体
163、165、166、167 抵抗性接触部材
171a、b データ線
173c、d ソース電極
175c、d ドレイン電極
177c、d ドレイン電極拡張部
179a、b データ線端部
180 保護膜
181a、b、182、185a、b 接触孔
190、191 画素電極
190a、b 第1及び第2副画素電極
200、201 上部表示板
220 遮光部材
225 開口部
230 色フィルタ
250 蓋膜
270 共通電極
300、301 液晶表示板組立体
400、403 ゲート駆動部
500、501 データ駆動部
600、601 信号制御部
800、801 階調電圧生成部
81、82 接触補助部材
88a、88b 遮蔽電極
93、94、95 切開部(間隙)
Claims (21)
- 行列形態に配列され、第1及び第2副画素を含む複数の画素を有する液晶表示装置において、
前記各副画素は、第1及び第2副画素電極と、
第1及び第2維持電極と、
第1及び第2スイッチとを有し、
前記第1及び第2スイッチは、第1及び第2ゲート電極と、前記各々のスイッチの第1及び第2ソース電極と、前記第1及び第2副画素電極に連結されている前記各々のスイッチの第1及び第2ドレイン電極とを有し、
第1の所定の電圧が前記第1副画素電極に印加され、第2の所定の電圧が前記第2副画素電極に印加されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1の所定の電圧は、前記第2の所定の電圧より低いことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1及び第2ドレイン電極は、前記第1及び第2維持電極と重なり、前記第1ドレイン電極と前記第1維持電極との重なり面積は、前記第2ドレイン電極と前記第2維持電極との重なり面積より大きいことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1及び第2ゲート電極にゲート信号を各々伝達する第1及び第2ゲート線と、
前記第1及び第2ソース電極にデータ電圧を各々伝達するデータ線とをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記第1及び第2ゲート線に印加されるゲート信号の時期は互いに異なることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。
- 前記ゲート信号を前記第1及び第2ゲート電極に伝達するゲート線と、
前記データ電圧を前記第1及び第2ソース電極に伝達する第1及び第2データ線とをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記ゲート信号を前記第1及び第2ゲート電極に伝達するゲート線と、
前記データ電圧を前記第1及び第2ソース電極に伝達するデータ線とをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記第1及び第2維持電極は、前記第1及び第2ドレイン電極と各々重なり、物理的電気的に互いに分離されていることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。
- 前記第1及び第2副画素電極に印加されるデータ電圧の大きさは互いに異なることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 前記第1スイッチは第1薄膜トランジスタであり、前記第2スイッチは第2薄膜トランジスタであり、
前記第1薄膜トランジスタのチャンネルの幅とチャンネルの長さの比は、前記第2薄膜トランジスタのチャンネルの幅とチャンネルの長さの比より大きいことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。 - 前記第1副画素電極の面積は、前記第2副画素電極の面積より大きいことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
- 行列形態に配列され、第1及び第2副画素を各々含む複数の画素と、
前記第1副画素に連結される第1ゲート線と、
前記第1ゲート線と交差して前記第1副画素に連結される第1データ線とを有し、
前記第2副画素は前記第1ゲート線及び前記第1データ線のうちの少なくとも一つに連結されることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1副画素のキックバック電圧と前記第2副画素のキックバック電圧の大きさは実質的に同一であり、
前記第1副画素に所定の電圧が印加され、前記第1副画素は前記第2副画素に印加された電圧より大きい電圧が印加されることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。 - 前記第2副画素に連結される第2ゲート線をさらに有し、
前記第2副画素は、前記第1データ線に連結されることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。 - 前記第1副画素は、前記第1ゲート線及び前記第1データ線に連結される第1スイッチング素子と、該第1スイッチング素子及び第1ストレージキャパシタに連結される第1液晶キャパシタとを有し、
前記第2副画素は、前記第2ゲート線及び前記第1データ線に連結される第2スイッチング素子と、該第2スイッチング素子に連結され前記第1液晶キャパシタより容量が小さい第2液晶キャパシタと、前記第2スイッチング素子に連結され、前記第1ストレージキャパシタより容量が小さい第2ストレージキャパシタとを有することを特徴とする請求項14に記載の液晶表示装置。 - 前記第2副画素に連結される第2データ線をさらに有し、
前記第2副画素は、前記第1ゲート線に連結されることを特徴とする請求項12に記載の液晶表示装置。 - 前記第1副画素は、前記第1ゲート線及び前記第1データ線に連結される第1スイッチング素子と、該第1スイッチング素子に連結される第1液晶キャパシタと、前記第1スイッチング素子に連結される第1ストレージキャパシタとを有し、
前記第2副画素は、前記第1ゲート線及び前記第2データ線に連結される第2スイッチング素子と、該第2スイッチング素子に連結され、前記第1液晶キャパシタより容量が小さい第2液晶キャパシタと、前記第2スイッチング素子に連結され、前記第1ストレージキャパシタより容量が小さい第2ストレージキャパシタとを有することを特徴とする請求項16に記載の液晶表示装置。 - 行列形態に配列され、各々第1及び第2副画素を含む画素の列と、
前記第1副画素に連結される複数の第1ゲート線と、
前記第1ゲート線と交差して前記第1副画素に連結される複数の第1データ線とを有し、
前記各々の第1副画素は、前記第1ゲート線及び前記第1データ線に連結される第1スイッチング素子と、該第1スイッチング素子及び第1ストレージキャパシタに連結される第1液晶キャパシタとを有し、
前記各々の第2副画素は、前記第1ゲート線及び前記第1データ線のうちの少なくとも一つに連結される第2スイッチング素子と、該第2スイッチング素子に連結され、前記第1液晶キャパシタより容量が小さい第2液晶キャパシタと、前記第2スイッチング素子に連結され、前記第1ストレージキャパシタより容量が小さい第2ストレージキャパシタとを有することを特徴とする液晶表示装置。 - 前記第1副画素は、所定の電圧が印加され、前記第1副画素は前記第2副画素に印加された電圧より大きい電圧が印加されることを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置。
- 前記第2スイッチング素子に各々連結される複数の第2ゲート線をさらに有し、
前記第2スイッチング素子のうちの一つは、前記第1データ線のうちの一つに連結されることを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置。 - 前記第2スイッチング素子に各々連結される複数の第2データ線をさらに有し、
前記第2スイッチング素子のうちの一つは、前記第1ゲート線のうちの一つに連結されることを特徴とする請求項18に記載の液晶表示装置。
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